第一章 基础数据及有关计算 1
第一节 常用数值及公式 1
一、吋的分数、小数与毫米对照表 1
二、吋与毫米对照表 1
三、常用法定计量单位及换算表 5
四、常用面积计算公式 21
五、常用体积和表面积计算公式 23
六、浮力系数表 25
第二节 直径与容积关系 25
一、地面管汇及管柱体积、内、外容积 25
二、井眼容积表 32
三、井眼与钻杆环形容积 34
四、井眼与钻铤环形容积 40
五、井眼与套管环形容积 47
六、套管与钻杆、钻铤环形容积 53
七、起钻时井内钻井液液面降低米数 55
八、钻头与套管间隙标准 59
九、API井身结构数据图表 71
第三节 钻井常用计算公式 72
一、井架基础的计算公式 72
二、混凝土体积配合比用料计算 73
三、井身质量计算公式 73
四、喷射钻井水力参数计算公式 76
五、优选参数钻井计算公式 85
六、井内压力计算公式 88
七、dc指数计算公式 89
八、压井计算公式 90
九、油气上窜速度计算公式 92
十、卡点深度、钻杆允许扭转圈数及泡油量的计算公式 96
十一、定向井计算公式 105
第二章 钻井设备 109
第一节 钻机技术规范 109
一、石油钻机的基本形式和参数 109
二、石油钻机的主要技术参数及井场布置 110
三、海上钻井平台主要技术规范 146
第二节 钻机主要部件技术规范 161
一、天车 161
二、游动滑车 162
三、大钩 163
四、水龙头 163
五、转盘 164
六、绞车 164
七、井架及底座 167
八、电磁涡流刹车 168
九、钻井泵 168
十、钻井泵安全阀 178
第三节 钻机动力及控制系统 178
一、190系列柴油机 178
二、CAT发电机组 181
三、底特律柴油发电机组 181
四、三菱重工柴油发电机组 183
五、IPS 2200／50D SCR系统 185
六、钻机网电供电系统 187
七、交流变频电控系统 189
八、液力变矩器及其与柴油机的匹配 190
九、YOZJ750液力耦合器正车减速箱 194
十、钻机用电动机 194
十一、空气压缩机 195
第四节 主要固控设备技术规范 197
一、振动筛 197
二、泥浆清洁器 198
三、离心机 199
四、除气器 200
五、砂泵 200
六、剪切泵 201
七、搅拌机 201
第五节 顶部驱动钻井系统 201
一、国外顶部驱动钻井系统 201
二、国内顶部驱动钻井系统 211
三、TDS-11SA顶部驱动钻井系统的安装图示 217
第六节 空气、氮气钻井设备 224
第三章 钻井管材 226
第一节 钻具 226
一、方钻杆 226
二、钻杆 226
三、加重钻杆 258
四、特种钻杆 264
五、钻铤 270
六、钻具稳定器 286
七、防磨工具接头 288
第二节 套管 288
一、套管的分类和适用范围 288
二、套管和油管标准 290
三、API套管的主要技术指标 293
四、套管接箍 416
五、特种套管 419
六、套管螺纹 445
七、套管（油管）的标记 464
八、API套管的上紧扭矩 468
第三节 油管 481
一、油管规范及强度 481
二、油管接箍 524
三、油管的上紧推荐扭矩 526
第四章 常用井口工具 533
第一节 吊卡 533
一、钻杆吊卡 533
二、钻铤吊卡 537
三、套管吊卡 538
四、油管吊卡 541
五、卡瓦式吊卡（吊卡／卡盘） 544
六、吊卡与吊环的配合 544
第二节 吊环 545
一、吊环结构 545
二、型号表示方法 546
三、技术规范 546
第三节 吊钳 548
一、钻杆、套管、油管吊钳 548
二、液压大（吊）钳 554
第四节 卡瓦及安全卡瓦 561
一、分类 561
二、卡瓦结构 561
三、技术规范 565
四、型号表示方法 568
五、安全卡瓦 568
第五节 方补心及小补心 570
一、滚子方补心 570
二、对开式方补心 571
三、小补心（垫叉） 572
第六节 上扣器 572
一、钻杆气动上扣器 572
二、方钻杆上扣器 574
第七节 其他工具 576
一、提升短节 576
二、常用钻具配合接头 578
三、扩大器 579
四、光杆转动卡瓦（可转动钻杆卡瓦） 579
第五章 钻头及辅助破岩工具 581
第一节 钻头材料 581
一、牙轮钻头材料 581
二、PDC钻头材料 581
三、金刚石钻头材料 582
四、刮刀钻头材料 583
第二节 牙轮钻头 584
一、牙轮钻头结构 584
二、牙轮钻头的分类标准及编码 586
三、牙轮钻头磨损评定方法 588
四、牙轮钻头的合理使用 591
五、牙轮钻头制造厂家及其产品 592
第三节 PDC钻头及金刚石钻头 643
一、PDC钻头 643
二、金刚石钻头 644
三、PDC钻头及金刚石钻头的IADC分类标准及编码 645
四、工作原理 645
五、金刚石钻头磨损评定方法 647
六、金刚石钻头的合理使用 648
七、金刚石取心钻头 651
八、金刚石钻头制造厂家及其产品 651
第四节 刮刀钻头 675
一、钻头结构 675
二、工作原理 676
三、钻头尺寸及技术规范 676
四、刮刀钻头的合理使用 677
第五节 喷嘴（水眼） 679
一、喷嘴的结构特点及种类 679
二、喷嘴过流面积及组合喷嘴计算 682
三、喷嘴直径及过流面积数据表 682
第六节 空气锤及空气锤钻头 683
一、空气锤 683
二、空气锤钻头 695
三、空气锤和空气锤钻头的使用原则 716
四、选型及使用技术 718
五、故障排除 725
第七节 扩眼器及特种钻头 729
一、牙轮扩眼器和滚轮铰孔器 729
二、金刚石扩眼器及特种金刚石钻头 730
三、钻头制造厂家及其产品 732
第六章 井下动力钻具 752
第一节 螺杆钻具 752
一、国产螺杆钻具 752
二、国外螺杆钻具 822
第二节 涡沦钻具 847
一、国产涡轮钻具 847
二、国外涡轮钻具简介 854
第七章 随钻震击器、减震器 876
第一节 随钻震击器 876
一、分体式随钻震击器 876
二、整体机械式随钻震击器 888
三、整体液压随钻震击器 896
四、整体机械液压式随钻震击器 902
第二节 随钻减震器 906
一、液压减震器 907
二、双向减震器 913
第八章 井控设备 918
第一节 装置的组合与选用 918
一、井控装置的组成 918
二、组合型式 919
第二节 闸板防喷器 923
一、结构 923
二、技术规范 923
三、闸板总成 930
第三节 环形防喷器 942
一、结构特点 942
二、规格和型式 943
第四节 旋转防喷器 949
一、旋转控制头的基本组成及技术规范 951
二、旋转防喷器的基本组成及技术规范 965
第五节 防喷器控制系统 970
一、远程控制台 972
二、司钻控制台 975
三、报警系统 979
四、控制管线管缆 979
五、控制装置技术要求 981
第六节 节流压井管汇 982
一、型号表示方法 984
二、技术规范 984
三、主要阀件 985
四、液动节流管汇控制箱 987
第七节 套管头 991
一、结构 992
二、基本参数与技术规范 997
三、套管头安装 1005
第八节 钻井四通 法兰 1006
一、钻井四通 1006
二、法兰 1007
第九节 钻井液气体分离器 1021
一、结构及工作原理 1021
二、安全使用 1024
第十节 钻具内防喷装置 1026
一、方钻杆旋塞 1026
二、钻具回压阀 1026
三、旁通阀 1031
第十一节 井控装置的故障与排除方法 1032
一、控制系统的故障判断及排除方法 1032
二、液压防喷器的故障及其排除方法 1034
第九章 固井与完井 1035
第一节 完井方法 1035
一、非防砂井完井方法 1035
二、防砂井完井 1038
第二节 固井计算 1041
一、套管强度设计及校核 1041
二、预应力固井计算 1053
三、定向井、水平井满足套管下入的井眼条件 1057
四、注水泥计算 1058
第三节 油井水泥及水泥外加剂 1066
一、油井水泥 1066
二、水泥外加剂 1071
第四节 套管工具附件 1087
一、常用套管工具 1087
二、常用套管附件 1090
第五节 固井设备 1123
一、固井水泥车 1123
二、固井批量混浆车 1130
三、气动下灰车 1131
四、LK5130TJC35型供水、LTJ5126TNC30型轻型水泥车 1132
五、水泥化验设备 1133
第六节 固井施工技术 1135
一、内管法固井工艺 1135
二、尾管固井工艺 1136
三、分级固井工艺 1145
四、预应力固井工艺 1148
五、筛管顶部注水泥固井工艺 1149
六、封隔器完井工艺 1150
七、定向井、水平井固井技术 1150
八、高压井固井技术 1152
九、漏失井固井工艺 1153
十、尾管回接固井工艺 1154
十一、干法固井工艺 1155
十二、振动固井工艺技术 1156
第七节 固井质量评价 1157
一、井温测井 1157
二、水力测试 1157
三、声波测井 1158
四、固井质量评价 1160
五、套管柱强度试压要求 1163
第十章 钻井取心 1164
第一节 取心方式 1164
第二节 常规取心工具 1165
一、自锁式取心工具 1165
二、加压式取心工具 1167
三、砂卡式单筒取心工具 1168
第三节 特殊取心工具 1169
一、保压密闭取心工具 1170
二、密闭取心工具 1172
三、保形密闭取心工具 1173
四、保形取心工具 1174
五、定向取心工具 1174
六、定向井、水平井取心工具 1174
七、海绵取心工具 1176
八、橡皮筒取心工具 1176
九、绳索式取心工具 1177
十、天然气水合物取心工具 1178
十一、密闭液技术要求 1182
第四节 取心钻头 1183
一、取心钻头分类及特点 1183
二、取心钻头的选择 1184
第十一章 钻井液 1189
第一节 钻井液体系及类型 1189
一、API及IADC认可的钻井液体系 1189
二、我国标准化钻井液分类 1191
三、常用钻井液体系及使用要点 1192
第二节 钻井液材料及处理剂 1211
一、黏土类 1211
二、加重材料 1213
三、降滤失剂 1216
四、降黏剂 1222
五、增黏剂 1226
六、页岩抑制剂 1229
七、润滑剂 1231
八、消泡剂 1234
九、絮凝剂 1236
十、解卡剂 1237
十一、堵漏剂 1239
十二、缓蚀剂 1241
十三、杀菌剂 1242
十四、乳化剂 1242
十五、泡沫剂 1244
十六、其他 1246
第三节 钻井液测试推荐程序及仪器配套标准 1256
一、钻井液性能测试项目及方法 1256
二、钻井队钻井液仪器配套标准 1267
第四节 复杂地层钻井液技术 1269
一、井壁坍塌 1269
二、井漏 1272
三、阻卡地层钻井液处理 1275
四、盐膏地层的钻井液处理 1276
第五节 钻井液主要计算公式 1277
一、体积计算公式 1277
二、钻井液循环数据计算 1280
三、钻井液密度及压力换算 1302
四、配制钻井液的计算 1303
五、常用处理剂的配制计算 1306
六、钻井液中处理剂加量计算 1307
七、钻井液流变参数计算 1307
第六节 深井钻井液 1313
一、高温对水基钻井液的影响 1313
二、深井对钻井液性能的要求 1314
三、国内常用的抗高温钻井液 1314
四、新型深井钻井液 1317
第十二章 定向井专用工具仪器 1320
第一节 专用工具 1320
一、定向接头 1320
二、无磁钻铤 1322
三、螺杆钻具 1324
四、可变径稳定器（AGS） 1331
五、大位移井专用工具 1334
六、小曲率半径水平井工具 1338
第二节 电子单、多点测斜仪器 1338
一、ESS电子多点测斜仪 1340
二、YSS电子多点测斜仪 1342
第三节 有线随钻测斜仪 1343
一、系统组成 1343
二、使用要求 1345
三、部分生产厂家有线随钻测斜仪技术参数 1346
第四节 无线随钻测斜仪 1352
一、井下探测仪器总成 1352
二、地面接收及数据处理系统 1353
三、主要功能和用途 1353
四、使用要求 1354
五、技术参数 1354
六、典型MWD仪器 1354
第五节 LWD无线随钻测井仪器 1370
一、GEOLINGK无线随钻测斜仪 1371
二、FEWD随钻地质导向仪器 1373
三、SLBF-MRC LWD电磁波电阻率无线随钻测井系统 1379
四、SLBF NBGS近钻头地质导向钻井系统 1380
五、SL6000LWD地质导向钻井系统 1380
六、SL6000 N W D近钻头地质导向钻井系统 1384
七、CGDS-I近钻头地质导向钻井系统 1387
第六节 导向钻井系统简介 1391
一、滑动导向系统 1391
二、旋转导向系统 1391
第七节 陀螺测量仪器 1399
一、SRO地面记录陀螺测斜仪 1399
二、BOSS Ⅱ型电子陀螺测斜仪 1400
三、KEEPER陀螺测斜仪 1402
四、GYRO-43、BTX2000及BCX-2型陀螺连续测斜仪 1403
五、TLCX动调式陀螺测斜仪 1405
六、LCX -7A框架式陀螺 1406
七、MDRO -021动调式陀螺 1407
第十三章 钻井仪器仪表 1409
第一节 钻井仪表概述 1409
一、钻井仪表的基本概念 1409
二、钻井仪表测量及控制的参数 1409
三、钻井仪表的分类 1410
四、钻井仪表的构成 1411
第二节 钻井指重表 1413
一、悬重和钻压的测量原理 1414
二、JZ和MZ系列指重表 1415
三、FS型指重表 1424
第三节 多参数钻井仪 1428
一、江汉仪表厂SZJ系列多参数钻井仪表系统 1428
二、上海神开钻井多参数仪 1433
三、Petron钻井仪表IDS2000 1438
四、VDX钻井参数仪 1442
五、马丁／戴克-托特克智能化钻井监视仪 1446
第十四章 井下故障处理工具 1453
第一节 常用打捞工具 1453
一、公锥 1453
二、母锥 1456
三、母扣打捞器 1458
四、卡瓦打捞筒 1459
五、卡瓦打捞矛 1462
六、大范围打捞矛 1464
第二节 辅助打捞工具 1466
一、安全接头 1466
二、KJ可变弯接头 1469
三、打捞筒配件 1472
第三节 常用电缆及仪器打捞工具 1473
一、内钩捞绳器 1473
二、外钩捞绳器 1474
三、卡板式打捞筒 1475
四、钻杆穿心法解卡电缆与仪器工具 1475
五、旁开式测井仪打捞筒 1476
第四节 鱼顶修理及探测工具 1477
一、套筒磨鞋 1477
二、领眼磨鞋 1477
三、铅模 1478
四、扩孔铣锥 1479
第五节 倒扣与套铣 1479
一、倒扣接头 1479
二、倒扣打捞矛 1480
三、倒扣打捞筒 1482
四、铣鞋 1483
五、铣管 1483
六、套铣防掉工具 1485
七、测卡与爆松倒扣工具 1488
第六节 切割工具 1491
一、机械式内割刀 1491
二、机械式外割刀 1493
三、水力式内割刀 1494
四、水力式外割刀 1495
五、水力切割接头 1496
第七节 井底落物打捞及磨铣工具 1497
一、磁铁打捞器 1497
二、反循环打捞篮 1501
三、取心筒式打捞工具 1505
四、多功能打捞器 1505
五、随钻打捞杯 1506
六、磨鞋 1507
第八节 震击解卡工具 1509
一、液压上击器 1509
二、机械上击器 1512
三、地面震击器 1513
四、闭式下击器 1514
五、开式下击器 1516
六、液压加速器 1518
第九节 键槽破坏器 1519
一、螺旋式键槽破坏器 1519
二、滑套式键槽破坏器 1520
第十五章 侧钻工具 1521
第一节 套管通径工具 1521
一、通径规 1521
二、刮管器 1522
第二节 套管段铣工具 1524
一、国内段铣工具 1524
二、国外段铣工具 1528
第三节 斜向器 1532
一、国内斜向器 1532
二、国外斜向器 1535
三、斜向器打捞回收工具 1565
第四节 套管开窗磨铣工具 1574
一、国内套管开窗磨铣工具 1574
二、国外套管开窗磨铣工具 1576
第五节 裸眼硬地层侧钻工具 1581
一、Weatherford公司裸眼硬地层侧钻技术 1581
二、斯伦贝谢（Smith）公司裸眼硬地层侧钻技术 1587
三、贝克休斯公司的裸眼用斜向器 1590
第六节 分支井工具 1591
一、分支井分级 1591
二、国内分支井技术发展简介 1595
三、国外分支井工具 1596
第十六章 钻井常用材料及其他 1597
第一节 钻井油料 1597
一、燃油类 1597
二、清洗用溶剂油 1601
三、润滑油类 1604
四、润滑密封脂类 1622
五、钻井常用汽油、柴油、润滑油、密封脂品种一览表 1628
六、钻机配套辅助设备五定润滑 1629
第二节 钻井绳类 1630
一、钢丝绳 1630
二、白棕绳 1648
第三节 常用皮带及链条 1650
一、皮带 1650
二、链条 1658
第四节 常用钢材机械性能 1662
一、钢材分类 1662
二、我国国家标准钢铁产品牌号表示方法 1665
三、钻井常用钢材的机械性能 1675
第五节 橡胶件 1677
一、胶管、胶板 1677
二、橡胶密封圈 1683
第六节 焊料与电气焊工具 1684
一、焊条与焊丝 1684
二、电气焊工具 1694
第七节 固控装置水龙带 1699
一、振动筛网 1699
二、旋流器 1702
三、清洁器 1702
四、砂泵型号与技术规范 1703
五、水龙带 1703
第八节 常见材料性质与性能 1708
一、常用材料密度 1708
二、石油的化学成分 1709
三、土壤安全抗压强度 1709
四、岩石的摩擦系数 1709
五、岩石的抗扭破力（破碎压力） 1710
六、岩石强度关系表 1710
七、矿物硬度 1711
八、工业用水硬度分类 1711
九、饮用水的水质标准 1712
十、布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度换算表 1713
十一、标准岩样的物理机械性质及可钻性 1718
十二、常用化工产品 1719
附录 1720
一、地质年代表 1720
二、地层顺序表 1721
三、我国主要油田地质岩石可钻性及机械性质 1724
四、早第三纪的地层与气候 1728
五、济阳坳陷地层综合大表 1729
六、各油区平均水深数据 1747
七、风速及风压 1748